浅议繁忙干线长大接触网硬横跨的吊装改造施工

周继广

摘要：铁路主干线上更换长大硬横跨的施工方法。本文主要通过工程实例了解繁忙干线铁路上长大硬横跨的施工特点，如何通过计算选择吊车参数、各种起吊参数及主要吊装方案，以解决铁路改造施工面临的一些难点。

关键词：铁路;接触网;提速;硬横跨;吊装;施工方案

前言

在铁路提速的时期，提速区段车站接触网改造往往是由软横跨改造为硬横跨，这种改造相对施工难度和风险系数都要小很多。经过铁路大提速以后，现在国内主要干线车站接触网形式基本都已经改造为硬横跨，经过几年的运营后，现在提速改造完成后的车站因专用线及大型货场的引入又面临对既有硬横跨的改造，京广线武汉局滠口站的情况就是如此，因引入新线（新港线和滠口货场线）引起相关站场改造，其中电气化接触网改造中的硬横跨改造施工尤为复杂，这种京广线上进行的长大硬横跨改造尚属首次，繁忙的主干线及超长的硬横跨改建将成为本次施工的难点。

1.概况

本次滠口站接触网工程主要为配合新港铁路及滠口货场专用线引入滠口站改造施工，改造施工最大难度主要是架拆16组长大硬横梁。主要有以下几点：

1.1横梁长度基本都在40米以上的格构式构造，横梁两端与钢柱法兰盘共16根螺栓连接，吊装及对孔困难;

1.2因京广线行车密度大，垂停点内吊梁施工作业时间一般只有15至30分钟，施工时间非常紧张。

1.3硬横梁组建、拆卸时吊装空间受限，新梁、既有梁距离只有2m，既有横梁顶部悬挂两支正馈线，并且正馈线距离下方承力索距离仅3米，使硬横梁吊装难度大为增加。

2.吊车及起吊参数计算

经过技术人员现场勘查，针对吊装施工设计的技术参数进行了精确测量和计算，并将测量值按照吊装方法进行验算。将验算得出的数据和现场的实际空间位置做对比，现场实际条件符合施工要求，在技术上能够保证吊装安全高效优质的完成。在技术要求上要求做到：

对吊车停放位置、平板车停放位置、吊车臂允许摆动范围进行计算，并与现场实际情况相比较，选择最佳有利的地形;横梁吊装前精确测量出吊点位置并在横梁及枕木上做出标记。以下是两种类型吊车参数的计算

2.1轨道吊车参数计算

如上图1所示：吊车臂仰角定为45O，吊车选用DQ16-3型轨道起重车：最大起升高度L=16.87m，最大起重量G=16t，悬吊时最大起重量为5.0t。

若要达到吊装要求，必须满足如下条件：

×

根据现场测量h1=7.55m，h3=2.34m，h0=2m。指定h4=1.5m。将上述数据代入公式可得：

h2<2.54m

S<=11.93m

由此可知：

轨道车应停放在距离硬横跨支柱的距离不大于11.93m。

假设横梁的长度为，吊臂左右摆幅各为45O，若<11.93，则运梁车的停放位置应在梁中心距离支柱23.86m>>11.93m处;若>11.93，则运梁车的停放位置应在梁中心距离支柱<<+11.93m处。

指定起吊时钢丝绳与横梁的夹角α=30O，则：

L0= 2××8.8m

由此得出：钢丝绳应挂在距离横梁中心=4.4m处。

综上所述：

（1）轨道吊车应停放在距离硬横跨支柱的距离不大于11.93m。

（2）假设横梁的长度为，若<11.93，则运梁车的停放位置应在梁中心距离支柱28.8m>>11.93m处;若>11.93，则运梁车的停放位置应在梁中心距离支柱<<+16.87m处。

（3）钢丝绳应挂在距离横梁中心=4.4m处。

钢丝绳张力及安全系数：

依据吊点设置位置及梁长、梁重，可知：当=42m时横梁总重G=5.843t。考虑吊起后梁体变形，吊点设置选择梁体有“十”字交叉斜撑角钢地点。钢丝绳与梁体夹角设置为α=30°。

设每根钢丝绳所受拉力为，根据受力分析可得：

2×cosα=G

由此得：=3.373t。

钢丝绳选择为Φ24  6×29 型号，其允许拉力F=3.86t。

=3.373t

2.2汽车吊参数计算

如上图2所示：吊车臂仰角定为45O，吊车选用200t汽车起重车：最大臂长L=61m，最大起重量G=200t。

假设边道线路中心至两支柱中心的水平距离为S，若要达到吊装要求，必须满足如下条件：

（h+S）×

根据实测数据知：

导高+1m≤h ≤导高+结构高度

在此取最大值：h=导高+结构高度=6.45+1.4=7.85m。

S取最大值：S=30m。

（h+S）×=37.85×=53.52m

查该型号吊车工况表可知：

工作幅度为44m，主臂伸长48.5m时，最大吊重7.1t>最大横梁重量5.68t。200t型吊车满足要求。

吊车驻车位置计算：

当主臂最大伸长61m，S=30m时，h2=7.85，h1=9.97m。

由上图可知：

=>

综上所述：吊车应停驻在距离本侧支柱顺线路方向1～11.65m，距离本侧边道横线路方向7.85～9.97m的范围区域，超过此区域都无法完成横梁的吊装。

依据吊点设置位置及梁长、梁重，可知：当=42m时横梁总重G=5.843t。考虑吊起后梁体变形，吊点设置选择梁体有“十”字交叉斜撑角钢地点。钢丝绳与梁体夹角设置为α。钢丝绳选择为Φ24  6×29 型号，其允许拉力F=3.86t。

设每根钢丝绳所受拉力为，根据受力分析可得：

2×cosα=G

令：=F=3.86t。得：    α=40.81 O

由此知：钢丝绳与横梁的夹角不得大于40.81 O，且h2+h4<28.96m时，方能正常吊起横梁。

3.根据计算选择方案

3.1方案一：横梁直接起吊法

一台200T汽车吊车横线路起吊从承力索和馈线间平移吊装到位。

第一步  点前准备

第二步：横线路平移

第三步：横梁平移

n

第四步：吊装到位

3.2方案二：起吊旋转横梁到位法

一台200T（300T）汽车吊顺线路起吊并90 ?旋转吊装（见下图）

第一步 点前准备

n

第二步  横梁平移

n

第三步  横梁平移

n

第四步  横梁90 ?旋转

n

第五步  吊装完成

n

3.3方案三：轨道吊车起吊90 ?旋转法

20T轨道吊站顺线路方向起吊，吊起后缓慢行至靠近支柱位置就位，旋转90 ?吊梁到位。

4.结束语

本方案经站场工程建设指挥部及新港江北铁路有限公司在2012年3月28日组织铁四院、铁二院、中铁大桥局、武汉监督站等9家单位的专家召开了《滠口站硬横梁吊装施工方案专家评审会》，经专家评审后通过准予实施。

通过全体人员的共同努力在仅30分钟的垂直点内同时吊装起5组硬横梁，最快的仅用时8分钟。并且为了使点内完成更多的工作量，在现场条件允许的条件下我们提前将硬横梁吊柱及腕臂底座安装到位与硬横梁整体吊装。最终滠口站16组硬横梁全部安全、准确的架设完毕。

参考文献：

[1]吉鹏霄《电气化铁路接触网（第2版）》

[2]于万聚《高速电气化铁路接触网》.